RU2422235C1 - Method of producing grinding bodies - Google Patents

Method of producing grinding bodies Download PDF

Info

Publication number
RU2422235C1
RU2422235C1 RU2010116377/02A RU2010116377A RU2422235C1 RU 2422235 C1 RU2422235 C1 RU 2422235C1 RU 2010116377/02 A RU2010116377/02 A RU 2010116377/02A RU 2010116377 A RU2010116377 A RU 2010116377A RU 2422235 C1 RU2422235 C1 RU 2422235C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
grinding body
ball
grinding bodies
diameter
Prior art date
Application number
RU2010116377/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Михайлович Володин (RU)
Алексей Михайлович Володин
Алексей Эдуардович Артес (RU)
Алексей Эдуардович Артес
Владислав Алексеевич Сорокин (RU)
Владислав Алексеевич Сорокин
Евгений Николаевич Сосенушкин (RU)
Евгений Николаевич Сосенушкин
Николай Павлович Петров (RU)
Николай Павлович Петров
Александр Викторович Белов (RU)
Александр Викторович Белов
Виталий Вячеславович Третьюхин (RU)
Виталий Вячеславович Третьюхин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН")
Priority to RU2010116377/02A priority Critical patent/RU2422235C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2422235C1 publication Critical patent/RU2422235C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering. ^ SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used in producing grinding bodies for drum mills. Grinding bodies are formed in three passes. Said passes comprises swaging out, reverse extrusion and reduction. Reverse extrusion aims at producing barrel-like billet with ball-like bottom. Bottom outer diameter makes 0.9 to 0.92 of grinding body OD. Reduction is performed to produce hollow-ball billet with one bore. Bore diameter makes 0.3 to 0.4 of inner diameter of grinding body. ^ EFFECT: ruling out accumulation of inner strains in colliding grinding bodies. ^ 4 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в горнорудной промышленности и промышленности строительных материалов для изготовления мелющих тел, используемых в качестве инструмента для измельчения различных материалов в барабанных мельницах.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the mining industry and the building materials industry for the manufacture of grinding media used as a tool for grinding various materials in drum mills.

Из уровня техники известны способы производства мелющих тел в форме шаров диаметром от 30 до 120 мм на шаропрокатных станах из высоколегированных сталей типа ШХ15 (Семенов Е.И. «Технология и оборудование ковки и горячей объемной штамповки. М.: Машиностроение, 1999 г., с.313), а также литьем в кокиль (Поддубный А.И. «Структура и свойства мелющих шаров из легированного чугуна при литье в кокиль». Литейное производство, 1997 г., №3, с.7).The prior art methods for the production of grinding bodies in the form of balls with a diameter of 30 to 120 mm on ball rolling mills made of high alloy steels of the type SHX15 (Semenov EI "Technology and equipment forging and hot forging. M: Engineering, 1999, p. 313), as well as by casting into a chill mold (Poddubny AI, “The structure and properties of grinding balls of alloyed iron when casting into a chill mold.” Foundry, 1997, No. 3, p. 7).

Недостатком этих способов является то, что при эксплуатации в шаровых мельницах в результате соударений друг с другом и с плитами, расположенными на внутренней поверхности барабана мельницы, мелющие тела подвержены раскалыванию при соударении в результате накопления внутренних напряжений, превышающих предел прочности металла.The disadvantage of these methods is that when operating in ball mills as a result of collisions with each other and with plates located on the inner surface of the mill drum, grinding media are susceptible to cracking upon impact as a result of accumulation of internal stresses exceeding the tensile strength of the metal.

Поставленная задача решается посредством того, что в способе получения мелющего тела процесс формообразования тела шарообразной формы согласно изобретению осуществляют в три перехода: осадкой; обратным выдавливанием; обжимом, при этом обратное выдавливание проводят до получения заготовки в виде стакана с шаровидным днищем, внешний диаметр которого составляет 0,9…0,92 от внешнего диаметра мелющего тела, а обжим - до получения мелющего тела полой шаровидной формы с одним отверстием, диаметр которого составляет 0,3…0,4 от d, где d - внутренний диаметр мелющего тела.The problem is solved by the fact that in the method for producing a grinding body, the process of shaping a body of a spherical shape according to the invention is carried out in three transitions: precipitation; reverse extrusion; crimp, while the reverse extrusion is carried out to obtain a workpiece in the form of a glass with a spherical bottom, the outer diameter of which is 0.9 ... 0.92 of the outer diameter of the grinding body, and crimping is obtained until the grinding body is a hollow spherical shape with one hole, the diameter of which is 0.3 ... 0.4 of d, where d is the inner diameter of the grinding body.

Способ получения мелющего тела поясняется чертежами, гдеThe method of obtaining the grinding body is illustrated by drawings, where

на фиг.1 изображена схема осадки исходной заготовки;figure 1 shows a diagram of the precipitation of the original billet;

на фиг.2 - схема наметки отверстия для обратного выдавливания;figure 2 - scheme of basting holes for reverse extrusion;

на фиг.3 - схема обратного выдавливания;figure 3 - diagram of the reverse extrusion;

на фиг.4 - схема обжима с получением полого мелющего тела.figure 4 - crimp with obtaining a hollow grinding body.

Способ получения мелющего тела заключается в следующем.A method of obtaining a grinding body is as follows.

Исходную заготовку 1 объемом, равным объему мелющего тела, отрезают на пресс-автомате из нагретого в индукторе прутка сдвиговой резкой и подают на позицию осадки. Упомянутую заготовку 1 подвергают осадке между плитами 2 с получением заготовки 3, диаметр которой D0 составляет 0,99 от D1 - диаметра заготовки, полученной на переходе обратного выдавливания (фиг.1). После в упомянутой заготовке 3 выдавливают наметку за счет силового воздействия пуансона 4 в матрице 5 (фиг.2), полость которой позволяет центрировать пуансон для обратного выдавливания. Заготовку с наметкой 6 удаляют из матрицы 5 за счет поступательного движения выталкивателя 7. Далее упомянутую заготовку с наметкой 6 подвергают обратному выдавливанию за счет силового воздействия пуансона 8 в матрице 9 с получением заготовки в виде стакана с шаровидным днищем 10 (фиг.3), внешний диаметр которого D1 составляет 0,9…0,92 от D - внешнего диаметра мелющего тела. Стакан 10 удаляют из матрицы 9 за счет поступательного движения выталкивателя 11. Упомянутый стакан 10 обжимают в матрицах 12 и 13 с получением мелющего тела 14 полой шаровидной формы с одним отверстием, диаметр которого составляет 0,3…0,4 от d, где d - внутренний диаметр мелющего тела (фиг.4). Мелющее тело 14 удаляют из матрицы 13 за счет поступательного движения выталкивателя 15. Заявленная технология позволяет получить полое с отверстием мелющее тело с мелкозернистой структурой.The initial billet 1 with a volume equal to the volume of the grinding body is cut off on a press machine from a bar heated by shear cutting in the inductor and fed to the upsetting position. Said preform 1 is subjected to settlement between plates 2 to obtain preform 3, the diameter of which D0 is 0.99 from D1, the diameter of the preform obtained at the backward extrusion transition (Fig. 1). After, in the aforementioned blank 3, the bushing is squeezed out due to the force action of the punch 4 in the matrix 5 (FIG. 2), the cavity of which allows the punch to be centered for backward extrusion. The billet with basting 6 is removed from the matrix 5 due to the translational movement of the ejector 7. Next, the said billet with basting 6 is subjected to reverse extrusion due to the force of the punch 8 in the matrix 9 to obtain the billet in the form of a glass with a spherical bottom 10 (figure 3), external whose diameter D1 is 0.9 ... 0.92 of D - the outer diameter of the grinding body. The glass 10 is removed from the matrix 9 due to the translational movement of the ejector 11. The glass 10 is crimped in the matrices 12 and 13 to obtain a grinding body 14 of a hollow spherical shape with one hole, the diameter of which is 0.3 ... 0.4 from d, where d - the inner diameter of the grinding body (figure 4). The grinding body 14 is removed from the matrix 13 due to the translational movement of the ejector 15. The claimed technology allows to obtain a grinding body with a fine-grained structure, hollow with an opening.

Значения интервалов, заявленных в формуле изобретения, получены экспериментальным путем (см. Таблицы 1 и 2).The values of the intervals claimed in the claims are obtained experimentally (see Tables 1 and 2).

В первом эксперименте (Таблица 1) в процессе пластического деформирования происходит потеря устойчивости, заключающаяся в формировании складки, ориентированной внутрь шара. В пятом эксперименте в процессе деформации образуется дефект в виде утолщенного заусенца, образующийся в результате затекания металла между матрицами до их смыкания. Значение в диапазоне 0,90... 0,92 является оптимальным.In the first experiment (Table 1) in the process of plastic deformation, a loss of stability occurs, which consists in the formation of a fold oriented inside the ball. In the fifth experiment, during the deformation process, a defect is formed in the form of a thickened burr, which is formed as a result of the metal flowing between the matrices before they close. A value in the range of 0.90 ... 0.92 is optimal.

Таблица 1Table 1 №экспериментаExperiment No. D1/DD1 / D Стабильность процессаProcess stability 1one 0,890.89 -- 22 0,900.90 ++ 33 0,910.91 ++ 4four 0,920.92 ++ 55 0,930.93 --

В первом эксперименте (Таблица 2) мелющее тело обладает округлой формой, однако в нижней полусфере шара наблюдается увеличение толщины стенки на последней стадии обжима верхней полусферы, полученное тело обладает удовлетворительной стойкостью, но циркуляция размываемого вещества через отверстие в шар и из него затруднено из-за малого размера последнего. В пятом эксперименте ввиду увеличенного отверстия мелющее тело имеет форму усеченного шара, стабильность толщины стенки шара удовлетворительна, стойкость к разрушению понижена из-за высокой склонности к проявлению дефектов в процессе эксплуатации в области торца усеченного шара, циркуляция размываемого вещества через отверстие в шар и из него высокая. Размалываемый материал, попавший в полость шара, частично компенсирует уменьшение массы полого мелющего тела (в сравнении со сплошным мелющим телом). В процессе работы часть материала, попавшего в полость мелющего тела, высыпается из нее, а другая часть наоборот попадает внутрь, тем самым материал внутри полости постоянно обновляется, что также способствует его размолу. Значение в диапазоне 0,3…0,4 по рассмотренным параметрам является оптимальным.In the first experiment (Table 2), the grinding body has a rounded shape, however, in the lower hemisphere of the ball there is an increase in wall thickness at the last stage of crimping the upper hemisphere, the obtained body has satisfactory resistance, but the circulation of the eroded substance through the hole into and out of the ball is difficult due to small size of the latter. In the fifth experiment, due to the enlarged hole, the grinding body has the shape of a truncated ball, the stability of the wall thickness of the ball is satisfactory, the resistance to fracture is reduced due to the high tendency for defects to appear during operation in the region of the end face of the truncated ball, circulation of the eroded substance through the hole to and from the ball high. The milled material that has fallen into the cavity of the ball partially compensates for the decrease in the mass of the hollow grinding body (in comparison with a solid grinding body). In the process, part of the material that has fallen into the cavity of the grinding body is poured out of it, and the other part, on the contrary, gets inside, thereby the material inside the cavity is constantly updated, which also contributes to its grinding. The value in the range of 0.3 ... 0.4 for the considered parameters is optimal.

Полая конструкция с отверстием и мелкозернистая структура, полученная в результате интенсивной пластической деформации технологического процесса в целом, обеспечивают главным образом упругие деформации в мелющем теле при их соударениях, тем самым исключают возможность накопления внутренних напряжений в металле, что в конечном итоге позволяет повысить ресурс упомянутого мелющего тела.The hollow structure with a hole and the fine-grained structure obtained as a result of intense plastic deformation of the technological process as a whole provide mainly elastic deformations in the grinding body during their collisions, thereby eliminating the possibility of accumulation of internal stresses in the metal, which ultimately allows to increase the resource of the above grinding body.

Указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.The features indicated in the independent claim are essential and interconnected with each other with the formation of a stable set of necessary features sufficient to obtain the required technical result.

Таблица 2table 2 № экспериментаExperiment number

Figure 00000001
Figure 00000001
Окружность формыShape circle Стабильность толщины стенки шараBall wall thickness stability Стойкость к разрушениюFracture resistance Циркуляция размалываемого материалаGrinding material circulation Совокупный показательCumulative rate 1one 0,10.1 ++ -- ++ -- ±± 22 0,20.2 ++ ±± ++ -- ±± 33 0,30.3 ++ ++ ++ ++ ++ 4four 0,40.4 ++ ++ ++ ++ ++ 55 0,50.5 -- ++ -- ++ --

Заявленные в формуле изобретения относительные диаметральные размеры получены опытным путем и являются оптимальными, поскольку при выходе за них не обеспечивается устойчивость процесса.The relative diametric sizes stated in the claims are obtained empirically and are optimal, since the process is not ensured when exiting them.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для обработки металлов давлением, в частности, для изготовления мелющих тел, используемых для измельчения различных материалов в барабанных мельницах;- the object embodying the claimed technical solution, in its implementation is intended for the processing of metals by pressure, in particular, for the manufacture of grinding media used for grinding various materials in drum mills;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the independent clause of the formula below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known from the prior art on the priority date is confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованию условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the requirements of patentability “novelty”, “inventive step” and “industrial applicability” under applicable law.

Claims (1)

Способ получения мелющего тела, включающий процесс формообразования тела шарообразной формы, отличающийся тем, что формообразование осуществляют в три перехода: путем осадки, обратного выдавливания и обжима, при этом обратное выдавливание проводят до получения заготовки в виде стакана с шаровидным днищем, внешний диаметр которого составляет 0,9 - 0,92 от внешнего диаметра мелющего тела, а обжим - до получения мелющего тела полой шаровидной формы с одним отверстием, диаметр которого составляет 0,3 - 0,4 от d, где d - внутренний диаметр мелющего тела. A method of producing a grinding body, including the process of shaping a spherical body, characterized in that the shaping is carried out in three transitions: by upsetting, reverse extrusion and crimping, the reverse extrusion is carried out to obtain a workpiece in the form of a glass with a spherical bottom, the outer diameter of which is 0 , 9 - 0.92 from the external diameter of the grinding body, and crimping - to obtain a grinding body of a hollow spherical shape with one hole, the diameter of which is 0.3 - 0.4 from d, where d is the internal diameter of the grinding body but.
RU2010116377/02A 2010-04-27 2010-04-27 Method of producing grinding bodies RU2422235C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010116377/02A RU2422235C1 (en) 2010-04-27 2010-04-27 Method of producing grinding bodies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010116377/02A RU2422235C1 (en) 2010-04-27 2010-04-27 Method of producing grinding bodies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2422235C1 true RU2422235C1 (en) 2011-06-27

Family

ID=44739049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010116377/02A RU2422235C1 (en) 2010-04-27 2010-04-27 Method of producing grinding bodies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2422235C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465978C1 (en) * 2011-07-22 2012-11-10 Открытое акционерное общество "ПРОМКО" Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СЕМЕНОВ Е.И. Технология и оборудование ковки и горячей объемной штамповки. - М.: Машиностроение, 1999, с.313. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465978C1 (en) * 2011-07-22 2012-11-10 Открытое акционерное общество "ПРОМКО" Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101422861B (en) Accurate forming method of special-shape deep-hole type parts
CN103894436B (en) A kind of reciprocating extrusion device and processing method strengthening magnesium-alloy tube
CN102672096B (en) Precision die forging and shaping technical method for automobile steering knuckle rough type parts
CN104607580A (en) Forging forming technology of aluminum alloy straight-flanked ring with extra-large specification
CN102836895A (en) Method for manufacturing special-shaped seamless steel pipe
CN104139145A (en) Method for forging guide horn mouth forge pieces applied to internal components of nuclear reactor
CN105537474A (en) Manufacturing method for C-shaped section ring forge pieces made from Haynes 188 alloy
CN106425317A (en) Preparation method of Ti-B19 high-strength titanium alloy large-caliber thick wall pipe
CN104139147A (en) Forging method of SB564 UNS N06690 alloy large-scale internal T-shaped annular forge piece blank
CN103567338A (en) Metal element manufacturing method
CN105414233A (en) Backward extrusion die with back pressure and processing technology adopting same
CN105880944A (en) Integrated manufacturing method of ultrahigh-strength alloy steel blind hole component
CN104607579A (en) Rolling forming method for aluminium alloy thick wall ring forge piece
RU2422235C1 (en) Method of producing grinding bodies
JP2006305603A (en) Extrusion method and extrusion device
RU2339483C1 (en) Method of manufacture of parts of axisymmetric cup type
CN104550584A (en) Roll forming method for cobalt-based superalloy thick-wall ring forgings
CN109732025B (en) Production process of hexagonal frame forging of high-strength wire spacing device
CN104607578A (en) Roll forming method for stainless steel thick-wall ring forged piece
CN204035444U (en) The mould of large-scale interior T-shaped ring-type forge piece blank reheating forging
CN102921873A (en) Method for machining flange shaft of motorcycle
RU2484915C1 (en) Method of making forged pieces shaped to hemisphere with throat
RU2572687C1 (en) Method of production of steel forgings of ball valve half-casings
CN104624879B (en) The roll-forming method of bearing steel heavy wall ring forging
RU2332276C1 (en) Method of making ring shaped component parts

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180428